Questo protocollo descrive un mezzo clinicamente applicabile di dissoluzione composti idrofobici in ambiente acquoso, utilizzando combinazioni di autoassemblanti soluzioni peptidi e aminoacidi. Il nostro metodo risolve una limitazione importante di terapeutica idrofobica, che mancano mezzi sicuri, efficienti metodi di solubilità e consegna nelle regolazioni cliniche.
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Articolo metodologico
Solubilità dei composti idrofobici in soluzione acquosa utilizzando combinazioni di autoassemblanti peptidi e aminoacidi
In questo articolo
Sommario
Abstract
I peptidi autoassemblanti (SAPs) sono promettenti veicoli per la consegna di idrofobo terapeutica per applicazioni cliniche; loro proprietà amphipathic permettono loro di sciogliere composti idrofobici in ambiente acquoso del corpo umano. Tuttavia, autoassemblanti soluzioni del peptide hanno sangue scarsa compatibilità (ad es., bassa osmolarità), ostacolando la loro applicazione clinica attraverso le amministrazioni per via endovenosa. Recentemente abbiamo sviluppato una piattaforma generalizzata per la somministrazione di farmaci idrofobici, che combina SAPs con soluzioni dell'amminoacido (SAP-AA) per aumentare la solubilità del farmaco e aumentare osmolarità di formulazione per raggiungere i requisiti per usi clinici. Questa strategia di formulazione è stata testata nell'ambito di tre composti idrofobici strutturalmente diversi – PP2, rottlerina e curcumina – al fine di dimostrare la sua versatilità. Inoltre, abbiamo esaminato gli effetti di sostituire i componenti di formulazione analizzando 6 diversi succhi, 20 aminoacidi naturalmente esistenti alle alte e basse concentrazioni e due diverse co-solventi dimetil solfossido (DMSO) ed etanolo. La nostra strategia si è dimostrata efficace nell'ottimizzazione di componenti per un dato farmaco idrofobo e funzione terapeutica dell'inibitore formulato, PP2, è stata osservata sia in vitro che in vivo. Questo manoscritto delinea il nostro metodo di formulazione generalizzata attraverso combinazioni di SAP-AA composti idrofobici e l'analisi di solubilità come un primo passo verso l'uso potenziale di queste formulazioni negli studi più funzionale. Includiamo risultati di solubilità rappresentativi per la formulazione della curcumina composto, idrofobo e discutere di come la nostra metodologia funge da piattaforma per futuri studi biologici e modelli di malattia.
Introduzione
SAPs sono una classe di biomateriali che sono stati studiati estesamente come impalcature 3D in medicina rigenerativa1,2,3,4. Più recentemente, tuttavia, essi sono stati sfruttati come veicoli per la consegna di terapeutica a causa di loro proprietà biologiche uniche5,6,7,8. SAPs naturalmente assemblare in nanostrutture stabile9, fornendo così un mezzo di incapsulamento di droga e di protezi....
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Protocollo
1. preparazione delle soluzioni dell'amminoacido
- preparare ed etichetta due provette di centrifuga a fondo conico da 50 mL per ogni amminoacido (uno ciascuno per entrambi " basso " e " alta " concentrazioni).
- Preparare un pallone da 2 L grande contenente acqua purificata (18,2 MΩ·cm a 25 ° C).
- Calcolare la quantità di ciascun amminoacido (in grammi) per raggiungere la concentrazione desiderata e pesare la quantità appropriata di amminoacido in loro tubi di centrifuga rispettivi 50 mL utilizzando una spatola.
Nota: Per la " alta " concentrazione dei due amminoacidi caricati negativamente, PBS viene utilizzat....
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Risultati
Il farmaco idrofobo, curcumina, abbiamo realizzato formulazioni utilizzando tutti i 20 naturalmente esistenti aminoacidi a basse concentrazioni, in combinazione con un solo SAP, EAK16-II, come una prova-de-principio. Abbiamo testato anche formulazioni usando DMSO e etanolo come co-solventi. In totale, questo prodotto 40 formulazioni della curcumina, ciascuna contenente diversi componenti. È importante notare che, nei nostri studi precedenti utilizzando l'inibitore di Src, PP2, abbiamo inc.......
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Discussione
Nella procedura di formulazione, ci sono varie fasi critiche e punti da considerare nella risoluzione dei problemi. Innanzitutto, come stiamo lavorando con i vari componenti e concentrazioni, più passaggi di vortice in tutto il protocollo assicurano che tutte le concentrazioni sono uniforme e corretta. Alcune delle soluzioni dell'amminoacido ad alta concentrazione, idrofobo, ancora non può essere completamente sciolta dopo Vortex, e in questo caso, può essere scosso vigorosamente a mano per facilitare il processo. Allo s.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla a rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è supportato da istituti di ricerca di salute canadese, sovvenzioni di funzionamento 42546 MOP e MOP-119514.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| EAK16-I | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : AEAKAEAKAEAKAEAK, acetilazione N-terminale e amidazione C-terminale, puro al >95% mediante HPLC |
| EAK16-II | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : AEAEAKAKAEAEAKAK, acetilazione N-terminale e amidazione C-terminale, puro al >95% mediante HPLC |
| EAK16-IV | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : AEAEAEAEAKAKAKAK, acetilazione N-terminale e ammidazione C-terminale, puro al >95% mediante HPLC |
| EFK8-II | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : FEFEFKFK, acetilazione N-terminale e amidazione C-terminale, puro al >95% mediante HPLC |
| A6KE | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : AAAAAAKE, acetilazione N-terminale e amidazione C-terminale, puro al >95% da HPLC |
| P6KE | CanPeptide Inc. | peptidica personalizzata | : PPPPPPPKE, acetilazione N-terminale e ammidazione C-terminale, puro al >95% mediante HPLC |
| Alanina | Sigma-Aldrich | A7469-100G | L-Alanina |
| Isoleucina | Sigma-Aldrich | I7403-100G | L-Isoleucina |
| Leucina | Sigma-Aldrich | L8912-100G | L-Leucina |
| Metionina | Sigma-Aldrich | M5308-100G | L-metionina |
| prolina | Sigma-aldrich | P5607-100G | L-prolina |
| valina | Sigma-Aldrich | V0513-100G | L-valina |
| fenilalanina | Sigma-Aldrich | P5482-100G | L-fenilalanina |
| triptofano | Sigma-Aldrich | T8941-100G | L-triptofano |
| tirosina | Sigma-Aldrich | T8566-100G | L-tirosina |
| Glycine | Sigma-Aldrich | G8790-100G | L-Glycine |
| Asparagin | Sigma-Aldrich | A4159-100G | L-Asparagina |
| Glutammina | Sigma-Aldrich | G8540-100G | L-Glutammina |
| Serina | Sigma-Aldrich | A7219-100G | L-Serina |
| Treonina | Sigma-Aldrich | T8441-100G | L-Treonina |
| Istidina | Sigma-Aldrich | H6034-100G | L-Istidina |
| Lisina | Sigma-Aldrich | L5501-100G | L-Lisina |
| Arginina | Sigma-Aldrich | A8094-100G | L-Arginina |
| Acido aspartico | Sigma-Aldrich | A7219-100G | Acido L-aspartico |
| Acido glutammico | Sigma-Aldrich | G8415-100G | Acido |
| L-glutammicoCisteina | Sigma-Aldrich | C7352-100G | L-Cisteina |
| Dimetil Solfossido | Sigma-Aldrich | D4540-500ML | DMSO |
| Etanolo | Sigma-Aldrich | 277649-100ML | |
| Curcumina | Sigma-Aldrich | 08511-10MG | Farmaco idrofobo, curcumina |
| Rottlerin | EMD Millipore | 557370-10MG | Farmaco idrofobo, rottlerin |
| PP2 | Enzo | BML-EI297-0001 | Farmaco idrofobo, |
| fiale a scintillazione | VWR | 2650-66022-081 | Vetro borosilicato, con tappo a vite, 20 mL. Fiale per pesare il peptide. |
| Provette per centrifugazione coniche Falcon 50 mL | VWR | 352070 | Polipropilene, sterile, 50 mL. Per soluzioni di amminoacidi. |
Riferimenti
- Holmes, T. C., de Lacalle, S., Su, X., Liu, G., Rich, A., Zhang, S. Extensive neurite outgrowth and active synapse formation on self-assembling peptide scaffolds. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97 (12), 6728-6733 (2000).
- Davis, M. E., Motion, J. P. M., et al.
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Ristampe e permessi
